結構工程師入門導引

摘要：介紹結構設計一般過程及作為結構工程師所需要的基本技能與工作準備；總結結構設計每個流程工作內容，如結構建模與計算分析、施工圖繪制校審及出圖、施工圖審查、工程變更、施工現場工作；最后對新入門工程師提出幾點建議。

關鍵詞： 結構工程師 結構設計 概念設計

0引言

結構工程師畢業(yè)之前，接受了社會科學及自然科學等基礎知識、土木工程專業(yè)領域學科基礎知識及部分專業(yè)知識，經歷過見習、實習及畢業(yè)設計等過程，已經對本行業(yè)的工作特性有了一定的概念。但是所學的知識與工程設計實踐還是存在一定差異的，結構設計具有很強的實踐性、經驗性，除了要有扎實的基礎知識外，還需要熟悉結構規(guī)范、了解結構構造并能用施工圖表達設計意圖并逐步學會處理工程問題。

對于剛接觸結構設計及有志于從事結構設計的新手來說，畢業(yè)就進設計院做結構設計的人起初會感覺很困惑，一切都無從下手且難免出錯。再加上近些年得益于來房地產良好形勢設計市場迅猛發(fā)展，造成設計工期緊任務重，對新人要求也越來越高，如何在較短時間內迅速成長成為具有一定水平的結構工程師，本文將對設計過程中每個流程做簡單介紹，以期給予新手一個清晰的流程概念。

1、 結構設計一般過程

結構工作一般過程：設計-校對-審核（審定）-施工圖審查-施工現場工作。結構設計是一項實踐性很強的工作，既需要一定的專業(yè)知識（如力學，規(guī)范，標準圖集 等），又需要軟件操作（AutoCAD，PKPM等）能力，還需要具有解決設計和施工過程中工程問題能力，并且要在不斷地學習中提高工作效率。繪制完成的結構施工圖要經過校核、審核及施工圖審查，修改合格后才能用于工程施工，對于施工過程出現的問題要有一定的處理能力。

2、 基本技能與工作準備

學會看懂建筑施工圖及水暖設備電氣專業(yè)條件圖，熟悉AutoCAD繪圖軟件以及探索者TSSD、Word、Excel、理正等輔助軟件及PKPM、ETABS、廣廈等專業(yè)設計軟件，熟悉規(guī)范、圖集、構造做法等。結構設計，就是對建筑物的結構構造進行設計，首先要看懂建筑施工圖，了解建筑師的設計意圖以及建筑各部分的功能及做法，建筑物所涉及的面很廣，在看建筑圖的同時還需要與設備、水暖、電氣、勘察以及建設方、施工方、審查機構等進行咨詢溝通。在看懂建筑圖后，結構工程師應該對整個結構的選型有了一個大致的思路，確定比較經濟合理的結構體系以及基礎形式等。

3、 結構建模與計算分析

根據建筑條件圖依據規(guī)范簡化規(guī)則，運用PKPM、ETABS、廣廈等專業(yè)設計軟件建立結構模型進行計算分析。力學和規(guī)范是結構設計的兩大要素，其中力學是基礎（對力的概念，傳力途徑，基本公式等應熟練掌握），沒有力學知識就無法進行結構設計和判斷結果的正確性；而規(guī)范是對以往工程經驗的總結和提煉以及對相關實驗數據的分析結論。結構設計的主要思路就是：先用力學知識計算結構構件的內力，然后再將結果套入規(guī)范，使計算結果即滿足規(guī)范相關要求。

結構計算追求的是正確和合理，判斷正確性和合理性的主要依據是力學知識以及相關規(guī)范、規(guī)程，并應注重概念設計。通過對電算結果給出的受力圖，內力圖，彎矩圖等進行分析，找出模型中的不足并加以調整，反復電算至結果滿足要求為止，必要時還需要手算進行復核。

4、 施工圖繪制校審及出圖

結構施工圖內容包括設計總說明，基礎平面布置及大樣圖，如果是樁基礎就還有樁位圖，柱網布置及柱截面配筋大樣，梁板配筋圖，樓梯大樣圖，結點大樣圖等。施工圖是工程師的“語言”，是設計意圖的體現，也是施工、監(jiān)理、經濟核算等的依據。結構施工圖在整個設計中占有舉足輕重的作用，是結構工程師的基本功也是需要長期修煉的技能，高效完美的完成施工圖是結構工程師的目標。

工程設計是一件非常復雜的事情，單憑個人能力往往會出差錯疏漏之處甚至是安全隱患，這是因為個人水平有高低、經驗多寡之分，所以在完成施工圖后，需要校對人進行仔細的校對工作，校對出了問題后返回設計者修改，修改完畢交總工審核，總工進一步發(fā)現問題返回設計者修改，通常修改完畢后的施工圖，有錯誤的可能性就相對較低了。之后的工作就是打印硫酸紙紙，簽字蓋章曬圖形成藍圖。

5、 施工圖審查

根據國家有關法規(guī)，設計單位必須按照工程建設強制性標準進行設計并對設計質量負責。施工圖審查的重點是對施工圖設計文件中涉及安全、公眾利益和強制性標準、規(guī)范的內容進行審查。設計圖紙審查合格后才能用于工程施工，對圖紙審查來說除了提供全套施工圖還需提供相關計算書及設計依據資料等。由施工圖審查機構出具審查意見并按照其要求修改相關圖紙。

6、 工程變更

在建筑物的施工過程中，有時候實際情況與設計階段考慮的情況不符、結構圖紙與其它專業(yè)圖紙存在沖突或者設計的施工難度過大，施工條件無法滿足就需要出具設計變更（通過變更單、變更圖等形式）及時修改，當建設方、施工方提出具體問題應及時協調解決以免影響施工質量或進度。在施工過程中工程師也需多次到工地進行檢查，看施工是否準確體現設計意圖，不對之處應及時指出以便修改。

7、 幾項施工現場工作

（一）圖紙會審

圖紙會審的目的：一是使各參建單位熟悉設計圖紙和意圖，找出需要解決的技術難題并制定解決方案；二是為了解決圖紙中存在的問題，將圖紙中的質量隱患消滅在萌芽之中，會審結束形成會審記錄文件各方簽字、蓋章后生效。會審記錄文件是施工圖文件必要的修改補充及施工依據。

（二）驗槽

驗槽的目的是查明基槽的土質和特殊情況，據此判斷地基持力層及其承載力是否滿足設計要求，是否存在與地質報告不符之處。具體內容如下：1）地基土層是否是到達設計時采用的土層及承載力，這一點主要由勘察人員負責；2）基礎深度是否達設計深度，持力層是否到設計標高或超挖；3）驗證地質報告，有不相符的情況下協商解決，修改設計方案；4）有無其他影響基礎施工質量的因素等。

（三）主體驗收

主體驗收，結構工程師主要內容有：1）構件尺寸、定位是否設計要求，成形質量如何，是否存在對結構有影響的隱患；2）預埋件、插筋是否準確預留埋設等；3）砌體工程的塊體、砂漿是否強度是否滿足要求，砌體是否平整構造柱是否準確設置等；4）查看施工記錄，各種材料合格證，試件的強度檢驗報告等；5）發(fā)現問題及時解決處理。

8、 幾點提示建議

第一，培養(yǎng)良好的學習工作習慣，勤翻規(guī)范圖集、多思考總結，學習的關鍵在于平時點點滴滴的積累，積極主動地向有經驗的工程師學習、討教。第二，注重與其它專業(yè)的配合，結構是為建筑服務的，盡可能滿足建筑師的想法、實現建筑功能并兼顧設備水暖電氣專業(yè)相關要求，力爭實現經濟性合理性并便于施工，是結構設計師的基本要求。第三，妥善處理與其它參建方工作關系，與建設方、監(jiān)理方、施工方等各參建方保持良好溝通，妥善處理好工作關系對確保設計質量、工程施工質量有重要意義。

由于作者能力和時間有限，錯誤和不足之處在所難免，希望各位同仁給予諒解和指正。

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劉鋒（1977.09），男，高級工程師，工學碩士，研究方向： 結構工程